Спосіб протибуксовочного впливу на тяговий двигун послідовного збудження

Реферат: Спосіб протибуксовочного впливу на тяговий двигун послідовного збудження полягає у збільшенні струму в послідовній обмотці збудження. Збільшення струму в послідовній обмотці здійснюють шляхом зміни схеми з'єднання за допомогою під'єднання керованого ключа у додаткове коло живлення обмоток збудження. UA 112150 U (54) СПОСІБ ПРОТИБУКСОВОЧНОГО ВПЛИВУ НА ТЯГОВИЙ ДВИГУН ПОСЛІДОВНОГО ЗБУДЖЕННЯ UA 112150 U UA 112150 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електроустаткування рухомого складу з двигунами постійного струму. Відомий спосіб припинення буксування за допомогою стабілізації магнітного потоку збудження тягових двигунів та запобігання кругових вогнів [1]. Результат досягається наступним чином: протибуксовочний пристрій містить шунтуючий контур, підключений паралельно обмоткам збудження тягових електродвигунів постійного струму через вимикач. Цей шунтуючий контур складається з активного опору з послідовно з'єднаним діодом та індуктивного елементу з послідовно з'єднаним замикаючим тиристором. При буксуванні накопичена енергія магнітного потоку в індуктивних елементах забезпечує поступовий спад потоку збудження тягових електродвигунів. Однак недоліком застосування цього способу є те, що використання протибуксовочного впливу починається лише при ослабленні поля, а також те, що накопиченої енергії в індуктивному елементі буде вистачати на короткий час і, якщо буксування не припиниться, то протибуксовочний вплив закінчиться незалежно від наявності буксування. Відомий спосіб припинення буксування за рахунок збільшення живлення обмотки збудження буксуючого двигуна від паралельно під'єднаного конденсатора [2]. Результат досягається тим, що у протибуксовочний пристрій, який містить послідовно під'єднане джерело живлення, якірні обмотки першого та другого тягових електродвигунів постійного струму, обмотки збудження першого та другого електродвигунів постійного струму, до загального виводу якірної обмотки другого тягового двигуна постійного струму та обмотки збудження першого тягового двигуна постійного струму під'єднано катод тиристора, у нього додатково вмонтовано блок контролю буксування, резистор, конденсатор, стабілітрон, анод тиристора з'єднано з катодом стабілітрону та загальним виводом резистора і конденсатора, до загального виводу джерела живлення і якірній обмотці першого тягового двигуна постійного струму під'єднані вивід резистора і перший вхід блока контролю буксування, його другий вхід з'єднано із загальним виводом якірної обмотки першого та другого тягових двигунів постійного струму, третій вхід блока контролю буксування під'єднано до загальному виводу якірної обмотки другого тягового двигуна постійного струму і обмотки збудження першого тягового двигуна постійного струму, вихід блока контролю буксування з'єднаний з електродом керування тиристору, вільний вихід конденсатора і анод стабілітрона під'єднані до землі. Однак недоліком використання цього способу є використання конденсатора великої ємкості з досить великим значенням напруги, які матимуть значні габарити, а також необхідність встановлення стабілітрона, виконання якого на данні струми буде досить важким. Найбільш близьким аналогом до запропонованого способу є спосіб схемного припинення буксування збільшенням магнітного потоку буксуючого двигуна від випрямляча [3]. Реалізується цей спосіб тим, що при відсутності буксування напруга на виході випрямляча живлення змінюється автоматично зі зміною навантаження двигуна за допомогою тиристора, так що напруга живлення завжди залишається рівною падінню напруги на обмотці збудження. Тому струм живлення дорівнює нулю і двигун працює за характеристикою послідовного збудження. Але, коли починається буксування і струм якоря зменшується, то різниця струмів компенсується струмом живлення, тобто в режимі буксування двигун переходить на жорстку характеристику незалежного збудження. Недоліком цього способу є те, що при використанні випрямляча, який під'єднаний до контактної мережі споживання електричної енергії відбувається постійно, незалежно від того відбувається буксування чи ні. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу протибуксовочного впливу на тяговий двигун послідовного збудження. За рахунок використання нової послідовності операцій збільшується магнітний потік з регульованим значенням залежно від інтенсивності надлишкового ковзання колісної пари, відбувається припинення буксування і, як наслідок, економія електроенергії за рахунок високих техніко-економічних показників широтно імпульсної модуляції. Поставлена задача вирішується тим, що в способі протибуксовочного впливу на тяговий двигун послідовного збудження збільшується струм в послідовній обмотці збудження, згідно з корисною моделлю, збільшення струму в послідовній обмотці здійснюють шляхом зміни схеми з'єднання за допомогою під'єднання керованого ключа у додаткове коло живлення обмоток збудження. Використання керованого ключа (транзистора), з високим ККД у режимі ШИМ, дозволяє заощаджувати електроенергію при керуванні значенням струму в обмотках збудження двигунів. Новизна даного способу у застосуванні в протибуксовочному пристрої керованого ключа, який дає змогу при пуску, коли буксування найбільш імовірне, використовувати його для 1 UA 112150 U 5 10 15 20 25 30 регулювання струму обмоток збудження та переходити на більш жорсткі швидкісні характеристики. На фігурі представлена схема способу припинення буксування з використанням керованого ключа. Схема містить чотири датчики струму 9, 10 та 11, 12, чотири датчики напруги 13, 14 та 15, 16, якірні обмотки 1, 2, 3, 4, послідовні обмотки збудження 5, 6, 7, 8, керований ключ (транзистор) 17, модуль керування 18. Кількість датчиків струму та напруги зумовлена необхідністю постійного та точного розрахунку швидкості обертання кожного з двигунів. Схема працює таким чином. При відсутності буксування коліс ЕРС обертання двигунів однакова, струми на датчиках 9, 10, 11, 12 однакові, значення напруги на датчиках 13, 14, 15, 16 не відрізняються. Модуль керування згідно заданому алгоритму визначає швидкості обертання на кожному двигуні та залишає ключ (транзистор) у закритому стані. При виникненні буксування значення на датчиках напруг, та струму починають відрізнятися один від одного, модуль керування розраховує значення швидкостей обертання двигунів та відповідно отриманим даним відкриває транзистор 17 за допомогою керованого ШИМ, що призводить до збільшення струму на обмотках збудження та збільшення магнітного потоку буксуючого двигуна, в наслідок чого швидкість обертання буксуючої колісної пари зменшується та буксування припиняється. При зникненні буксування значення датчиків струму зрівнюються, напруги на якірних обмотках стають однакові, модуль керування порівнюючи ці значення закриває керований ключ (транзистор). Таким чином, запропонований спосіб дозволяє боротися з буксуванням, використовуючи енергетично вигідний спосіб завдяки застосуванню керованого ключа, який дозволяє заощаджувати електроенергію у стані спокою. Джерела інформації: 1. Курбасов А.С. Противобуксовочное устройство // Патент на корисну модель RU № 2342259. 2. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Устройство для защиты от боксования // Патент на корисну модель RU № 2301158. 3. Тихменев Б.Н., Трахтман Л.М. Подвижной состав электрофицированных железных дорог. - М.:Транспорт, - 1980. -471 с., стр. 290. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Спосіб протибуксовочного впливу на тяговий двигун послідовного збудження включає збільшення струму в послідовній обмотці збудження, який відрізняється тим, що збільшення струму в послідовній обмотці здійснюють шляхом зміни схеми з'єднання за допомогою під'єднання керованого ключа у додаткове коло живлення обмоток збудження. 2 UA 112150 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3